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继BRICs(金砖四国,指巴西、俄罗斯、印度、中国)之后,越南和印尼经济的快速增长再次引起了全球的关注。而这两个新兴国家都在进行智能城市的建设,对此,日本政府将积极提供支援。
1 城市化程度迅速提高
越南首都河内市以及商业城市胡志明市都已经开始了智能城市的建设。越南约有8600万人口,随着经济开放,国民生活日渐富裕。从1990~2010年的20年间,越南的人口大约增加了2000万,城市数量也从2000年的645座增加到了2010年的755座。每年约有80万人在新的城市开始居住和生活。
越南的城市化程度(居住于城市地区的人口比例)不断提高,1990年仅为19.5%,到2010年已经上升到30.2%,预计2030年可以达到45%。
但与快速向城市化发展不相匹配的是,城市基础设施建设并没有赶上。在早晚高峰时段,无数的摩托车塞满道路的熟悉场景至今也未有改善。城市生活中的垃圾处理问题也变成了一大社会问题。
越南期望到2020年能实现从大米、石油等原始产品出口国到工业产品出口国的转型,而建设吸引外国企业投资的工业园区以及进出口贸易所需的机场和港口成为当务之急。
担任越南城市计划开发协会代表的原建设部副部长陈玉政(Tran Ngoc Chinh)说:“我们要在推进工业化的同时,通过智能城市的建设大力扶植智能城市相关产业。可以预想的是,在这一经济发展过程中,农村人口将加速向城市移动。”
2 交通工具的建设最重要
河内市向西约30千米的和乐高科技园区是越南智能城市建设项目的代表 (见图1)。该园区与集聚IT(信息技术)产业的工业园区(高新园)一起,将有力推进新城市的建设。通过高速铁路和高速公路织成的交通网络,未来的河内市将成为平均2.3平方千米拥有人口超过5万的城市。事实上,JICA (国际合作机构)也在大力支持该工业园区的开发计划。
另外,越南中部经济区也有项目正在进行。通过港口建设的完善,该经济区与亚洲各国进行着频繁的商业交流,并计划把该地区建设成拥有22万人口的城市。同时,位于越南南部的胡志明市也正在建设人口为10~20万的新城区(见图2)。
在这一项目的建设上,陈玉政强调说:“要建设可持续使用的城市基础设施以及创造可持续发展的环境,其中最重要的就是交通工具的建设。”
越南在进行贯穿南北的高速铁路建设计划的同时,河内和胡志明市依靠日本的ODA(政府开发援助)以及日元贷款正在建设地铁。今后,铁路、道路管理及巴士运行系统等领域的商机应该很多。
3 雅加达的大项目
印尼首都雅加达作为东南亚的第一大城市,也启动了“首都圈投资促进特别构想MPA(Metropolitan Priority Area)”项目。
2010年,印尼和日本两国政府就MPA达成协议,这就是截至2020年雅加达要进行的城市和工业基础设施建设的重大项目。
MPA建设项目的具体内容如下:
(1)国际港口的扩展和新建;
(2)雅加达东部工业园区的改善(包括智能电网试行项目在内的智能社区的建设、道路的修缮);
(3)大规模城市交通网的构筑;
(4)道路基础设施的建设;
(5)国际港口的扩展和交通的改善;
(6)供水和污水处理;
(7)固体废弃物的中间及最终处理;
(8)洪水控制系统的完善;
(9)电力和能源基础设施的建设(电网和燃煤电厂的建设、天然气发电和水利发电的开发)。
2做好成都智能电网发展规划措施
2.1老城区实施老变电站电源点接入优化和主变增容改造
成都老城区城市建设用地紧张,变电站和电力线路走廊占地成本高,有些中心区域站点和电力线路走廊资源已经非常紧张,获得新变电站的站点和电力线路走廊的地下通道已变得非常困难。随着老城区的综合改造,新楼盘新商铺日益增加,老城区现有电网供电能力和可靠性需要提高的问题日益突出。负荷在地理位置上的分布很难改变,但是负荷在配电网络结构中接人的位置是可以在相当大程度上再调整和优化的。本文认为,采用老变电站电源点接入优化和主变增容改造的方案,能在不新建变电站和新出馈线的情况下消纳新增负荷,并且消纳负荷的潜力非常可观。
成都电网已形成以500千伏双环网为骨干网架,220千伏环网开环运行,110千伏电网辐射供电的运行方式。现状是城外的电送不进城,城内的电不够用户用。例如:老城区内110千伏猛追湾变电站原有两个电源点,分别是220千伏安顺桥站和110千伏金华街站,主供电源为安顺桥站,该站2台40MkVA的变压器经常重载超载运行,安顺桥站也经常满载运行,导致猛追湾几乎不能转供金华街站。可见该地区电网的供电能力和可靠性相当的低。
采用此规划方案后,将该站主供电源改接到负荷较轻的220千伏东郊变电站,站内两台主变增容为63MkVA的变压器。这样既减轻了安顺桥站的供电负担,优化了电源结构;又使猛追湾站的供电容量增加了46MkVA,相当于再建了半个变电站,大大提高了该地区的供电能力和可靠性。
2.2新开发的区域实施电网合理布点布线方案
政府对新开发的区域做城市规划时应汲取以往城市规划的教训和先进发达国家城市规划的经验,合理规划城市电网。变电站规划所需的站点用地和电力走廊均要具体落实到城市规划当中,结果偏大会浪费城市资源,偏小会限制城市发展。正在建设现代城市的成都在确定开发天府新区时,同步确定电网规划方案,整个天府新区拟新建3座500千伏变电站,分别建在籍田、合江、新津。此外还要建设29座220千伏变电站,117座110千伏变电站,以全面提升天府新区供电能力。由此可见,天府新区的电网规划规模是空前的宏伟,几乎等同于再造一个现有的成都电网。因此,如何科学的规划该区域的电网显的尤为重要。应根据天府新区功能定位做好基础资料的收集与整理及科学的负荷预测,提前确定各功能区需要多少变电站,变电站的站址,变电站的供电半径等,应根据现有电网的运行方式确定各变电站的电源接入点,同时确定电力线路走廊等。这些站点和电力线路走廊均应明确的标注在城市规划的蓝图上,确保电网规划与城市规划同步进行、协调发展。
2.3城市改造与电网改造同步
中国现代化建设进程中的一大特点就是不断的改造。在改造的同时,政府应协调城市规划各方面的关系。落实好变电站和电力传输设施用地,与城市道路、煤气等各专业管线协调,平衡各专业之间的关系,最终落实变电站和电力传输设施的用地。成都现代城市建设已迈开了步伐,城市及其周边都在进行综合整治整改。政府在改善城市基础设施的同时,应同步考虑如何改善电网运行环境,以减少城市上空架空线、居民楼周围高压线路和电力设备的存在,减轻居民对电力和电磁的畏惧感。
2.4新能源合理接入
成都智能电网规划应充分考虑智能电网的优点,便于新能源合理接入。成都电网是一个典型的终端负荷型电网,但成都周边拥有丰富的水利资源,河流依山而下,非常适合小水电的开发利用。目前,龙门山脉已修建了大量小水电,但是大部分为私人开发,未能科学系统的规划小水电的建设开发。政府应与电力部门合作综合开发水利资源,将小水电有规模的接入智能电网。目前,成都已修建四座垃圾发电厂其中三座已投产运行,既实现了垃圾的“无害化、减量化、资源化”处理,又为成都电网提供了电源补充。这体现了现代田园城市与智能电网规划的融合,保护了城市环境,节约了资源。
智慧城市是信息技术发展和知识经济体制改革后的重要产物,是城市化、信息化和工业化的高度融合,逐渐向更深层次发展,智慧城市依托信息化技术的发展和信息系统建设,充分借助信息的采集技术、传输技术、处理技术和应用技术,成为现阶段城市信息化的高级阶段。智慧城市建设中应用的信息技术,包含物联网、云计算和移动互联网等,将信息技术作为发展主线,将基础服务的应用层、数据处理的平台层、通信和网络设备的传输层、终端设备的感知层结合起来,实现多种资源的优化配置,资源之间相互作用,促进了城市建设,信息化和城市话融合的过程中,为人类提供良好的生存环境。
1智能LED照明技术
智能LED照明技术是信息技术发展过程中的重要产物,也是智慧城市建设中的关键技术,LED照明技术与物联网技术相结合,形成新一代智能产品,成为智慧城市中一道亮丽的风景线。LED照明灯具借助智能调控技术具有良好的可控性,将智能控制方法和LED照明设备相结合,开发出智能LED照明技术。在智能LED照明系统中应用传感器技术实现监控和跟踪,明确外界环境参数。在用户需求的指导下,将环境参数反馈到控制电路中实现对LED的驱动,智能调节LED光的色彩和明暗程度,实现人性化照明。智能LED照明技术中应用完善的软件和硬件,在软件控制方面,有完善的控制协议和控制手段,借助良好的人机交互系统,可以方便地实现故障的自我诊断和提示。在硬件系统中,应用高效和节能的通信能力,例如电力、红外线通信等。智能LED照明技术借助智能化控制技术,实现绿化节能,美化环境,还可以延长LED灯具的使用寿命,实现系统联动。智能LED照明技术借助照明控制的智能化,有助于提高管理水平,降低维护费用,应用科学的管理方式实现绿色节能,可以在不同的时间段内应用不同的照度,结合不同功能区域内的运行状况预先设置照度,不需要照明的情况下,自动灭灯。另外,良好的灯光设计为用户提供温馨舒适的环境,提高生活质量。为了延长灯具的使用寿命,智能LED照明灯具控制无效照明时间,降低灯具的平均能耗。可以应用光敏传感器控制照度,保证室内光线恒定。在系统联动方面,智能照明与其它多种系统可靠联系,例如BA系统、监控报警系统、区域性控制系统等,实现物物连接,这也是当今物联网技术应用的重要方向。在网络化方面,智能LED照明系统应用节点对灯具的开关和亮度进行控制,同时采集灯具的工作信息。系统中的集中控制器将监控命令传输到节点控制器中,同时将节点控制器中的信息和线路中的信息及时反馈到监控中心。监控中心借助监控软件对众多远程数据进行访问和控制。传统灯具中应用较多的气体,难以控制,而智能LED照明灯具易于控制,可以方便地与不同类型的传感器相联系,实现智能化控制,智能LED控制技术将照明效果提升到人性化的高度,有利于改善人们的生活品质,可以有效降低能源消耗。
2智能LED照明技术在智慧城市建设中的应用
智能LED照明技术为指挥城市建设贡献出较大的力量,主要将这一技术应用于楼宇照明控制、室内房间照明、户外道路及景观照明中。
2.1楼宇照明控制
某LED厂商开发出全新的HUE智能照明系统,将LED照明技术和无线互联网技术相结合,在提供LED赵敏的基础上,保证灯光为人们创造更多的便利。例如,可以借助手机定位功能提示用户出入的信息,HUE及时收集信息后,实现自动开关,可以根据用户的生活习惯和室外环境变化自动调节灯光明暗。可以设置定时提醒功能,保证每天的生活更有规律,例如早晨室内的灯光逐渐变量,完善会提升用户入睡。将照明灯具与互联网相连接,可以实现更多的智能应用,例如为用户提供天气信息、各项比赛新闻、电子邮件和股票信息等,可以按照用户的需求进行个性化设置[1]。
2.2室内照明系统
室内LED照明控制应用中央控制方法,实现光度的调整,实现LED照明灯具的定时开关,同时可以充分应用自然光,降低室内LED照明亮度,缩短照明时间。室内智能LED照明灯具可以充分应用人体红外线,实现人走灯灭。另外,也可以应用特殊事件的编程,实现照明系统的精确管理。在控制系统的帮助下,将不同标准LED照明单元模块连接起来,实现动态控制,可以将这一技术应用于城市夜景装饰中。借助智慧城市网络,实现不同建筑群体照明系统的统一控制,保证照明系统之间的紧密性,避免城市夜景出现小、乱、散的问题。
2.3道路和景观照明
在户外道路照明系统在红,LED可以应用智能照明控制方法,应用城市的感知网络获取车道上车辆的信息,由于对灯光进行控制,避免无效照明,实现节能目的。另外,在景观照明中,应用LED照明及时保证景观与照明系统之间相互协调,为人们带来良好的视觉感受,同时将环境美化提升到新的高度。城市道路照明强调亮度调节,而景观照明强调环境的美化效果,充分应用城市LED智能照明的自我检测能力,及时检查系统内部的故障。智慧城市建设过程中应用的LED数字显示屏,借助智能驱动方案,可以根据周围环境光照情况对显示屏的亮度进行调节,同时将控制系统与城市监控系统和传感器系统相结合,应用图像识别技术,保证显示屏的服务范围内有一定的人流密度后才开机播放相应新闻内容,同时也可以实现自动检测。将LED反应速度快、易于调制的优势与通信技术相结合,实际应用中将不同的灯具设置成一个通信节点,将网络通信技术和照明通信结合起来,实现系统灵活控制,降低专网建设的成本,应用可见光空间传输方式,实现对通信区域和范围进行控制,避免无线通信拥堵和同频干扰。
3应用案例
2015年4月7日,在中国科技部的指导下,住建部了《智慧城市试点名单的通知》,将包括北京市门头沟区在内的84个城市(区、县、镇)作为智慧城市的试点名单,同事全国各地都在扩大智慧城市的建设范围。目前为止,我国的智慧城市试点约300个。路灯是智慧城市建设过程中的重要设施,在城市建设中发挥着重要的作用。2016年1月,湖北省某城区经市内道路中的2800盏高压钠灯换成了智能LED路灯,同时进行大规模的EMC节能改造,将智能控制技术应用到照明系统中,实现城市路灯的全自动控制。智能路灯系统主要实现对光亮度的调节,智能路灯控制系统应用现有的配电设备和控制设备实现智能监测,完善信息处理和通信能力,降低系统的建设成本。另外,对在路灯中加装单灯控制器,应用单灯控制的方法,保证深夜交通量减少的情况下,采用‘隔一亮一’的照明方式,改变传统城市路灯中‘节能拉闸,限电亮一侧’的节能方式,在保证夜间照明安全的同时,节省电费支出,实现路灯的智能化管理,提高资源的利用效率。该智能照明设备由上海顺舟科技有限公司提供,操作过程中十分方便,管理者只需要打开网页,登录控制系统,通过电脑屏幕,可以了解全部路灯的运行状况,可以直接对每一盏路灯进行控制,结合实际运行需求,在第一时间内发现损坏的路灯,准确定位后及时安排工作人员维修。在这套路灯系统中充分应用ZigBee、GPRS等先进的无线通信技术,将智能路灯控制器(单灯控制器)、集中控制器(又称智能网关)和城市照明智能管控系统(WEB、APP、PC端)三大部分结合起来[2],借助SZ10-GW智能网关以及SZ10-R1A单灯控制器,保证不同的回路中有完善的计量功能,应用可靠的通信方式获取远传电表的数据,路灯控制系统及时将用电量传回到能源监控中心,自动生成电量日报表和月报表,同时可以与能源管理平台相联系。
4结束语
智能LED照明技术为城市建设提供了新的发展就与,在充分营业工智能控制器和通信技术的过程中,实现节能环保的目的,提高城市照明效果,为人们的生活带来便利,为用户做出更全面的服务,符合智慧城市的发展需求,也成为当今城市建设中重要的环节之一。智慧城市是一种感知型城市,需要应用分布在城市不同角落中的传感器和通信技术及时采集信息,及时处理信息并发出相应的指令。在物联网技术应用的基础上,智能LED照明技术获得快速发展,在数量和分布方面,都可以覆盖整个城市,城市智慧城市建设中重要的感知节点。
作者:刘芳娇 王琦 胡海华 单位:江西联创光电科技股份有限公司
中图分类号:F204文献标识码:A文章编号:
随着社会经济的不断发展,人们生活水平的提高以及信息技术的进步,使得城市数量也在不断的增加,同时城市的规模也在不断扩大。但是城市在发展过程中,也逐渐显露出了很多的问题,比如自然灾害频发、城市道路交通的拥堵、能源短缺以及环境污染等,如何解决这些问题成了当前城市管理者与建设者所面临的主要问题,而造成这些问题发生的原因主要表现在以下几个方面:第一,缺乏长期性的投入计划,缺乏管理维护方面的支撑;第二,城市建设的各部门建设水平处于一种参差不齐的状态,难以互相兼容,对于建设缺乏一个整体的考虑;第三,在规划设计上其完整性比较差,缺乏一些前瞻性目标,缺乏对管理以及运营设计方面的考虑;第四,缺乏标准化、切实操作性的参考架构。针对这些问题,文章就以开放式物联网为例,基于开放式物联网架构和推动智能城市的建设和发展进行研究与分析。
1智能城市的简述
1.1智能城市概念
智能城市是近几年才出现的一种新兴概念,其含义就是利用现代化信息技术整合城市建设各项数据信息,其主要包括道路交通、公共安全、环境保护、基础设备服务以及企业的商业活动等,通过对这些数据信息的整合,实现各方面内容之间的联动与联网,通过信息化技术手段来管理和控制城市的建设与发展,推动城市的智能化运行,继而进一步为人们提供一个良好的生活环境与工作环境。基于上述内容的阐述,笔者认为可把智能城市看作为一个简单生态系统,在这个系统中,城市居民、企业、交通以及医疗都是这一生态系统的组成部分,它们之间相互联系、促进以及影响,在整个系统中,这些组成部分缺一不可。
1.2智能城市的总体目标
首先应该以科学发展观作为其建设的指导,基于该城市基础设施的信息化水平以及当地经济发展水平等,来制定相应建设发展目标,充分利用和发挥城市各个产业自身的优势,提高医药卫生质量、交通管理水平以及公共服务水平。其次利用城市自身所有的各种资源来提升人们生活水平和生活质量,构建一个信息化、智能化的城市,完善城市的公共基础设施,为人们的生活和工作创设一个良好的生态环境,实现信息网络的畅通。
1.3智能城市的特点
1.3.1全面的感知监测。在城市的各个角落,进行大量的信息采集设备以及智能监测设备的安装,将城市各角落的车辆信息、任务信息等均纳入到该系统中来,对其进行统一的分析与处理。
1.3.2运作的协同。在建设智能城市时,应该充分调动城市系统建设所涉及到的各个方面,主要包括系统建设人员与城市基础信息化设施,促使系统中的各个方面均能协同运作,让城市信息化系统的总体运行一直处于良好状态中。
1.3.3充分的整合。在很大程度上智能城市所有的信息系统均要与城市互联网连接和融合,这样才可有效融合物联网与互联网,为智能城市的建设和发展奠定基础。
1.3.4激励创新。在建设智能城市的过程中,还应该对可以创新的个人或者企业实施相应的奖励,利用这种奖励的方式鼓励其不断进行创新,继而为智能城市的建设提供更多的新方法、新思路。
2 在智能城市建设和发展过程中物联网发挥的作用
物联网被人们看作为是信息产业发展过程中的第三次革命,随着该技术的广泛应用,其所涉及到的领域也越来越广。物联网把信息的交换延伸至了物和物的范畴,其自身所具备的丰富价值信息以及智能处理等也逐渐成为了智能城市建设的主要手段和途径,通过物联网可以实现城市建设和发展的共同进步、共同富裕以及共同发展。
智能城市利用开放式物联网与最新的技术来规划、构建、运营以及设计城市的基础设施,不仅可以优化可利用资源,提供各种产品、流程以及系统,同时还可平衡社会、环境以及商业等各种需求,促进城市的健康发展,为人们、环境以及经济的发展带来相应的效益,有效改善其经济状况以及生活质量。
智能城市需要用开放式物联网来进行建设和发展,还有就是在开放式物联网的应用过程中,由于其更多的是强调自主知识产权,因此可确保城市建设的信息安全和国土安全。同时利用开放式物联网来架构智能城市的建设,还可促使这个城市抢占信息产业发展的制高点,提高城市的智能水平,推动其可持续发展,使其和世界城市的发展处于同步。此外,还可推动城市信息化与工业化之间的融合,使信息化作用范围得以扩大,让城市信息化与社会发展、经济发展紧密联系。
3 在开放式物联网的基础上,智能城市建设的总体架构
智能城市建设的总体架构如下图所示,为了在智能城市建设过程中,无线技术得以有效地应用,在无线城市的业务平台上还需具备以下功能,即呈现、接入、管理以及基础支撑等多层次功能:第一,基础功能,即具备视频、用户注册、个性化设置、搜索、信息推送、图文展示以及下载等;第二,接入功能,通过无线城市的建立,可直接利用各业务基地自身所具备的各种能力来为人们提供相应的服务以及业务,如网银支付和位置搜索等;第三,管理功能,即要求该平台必须要具备统计分析、采编、安全以及计费等管理功能;第四,前端呈现,即该平台前端呈现应该可支持客户端、WAP以及WEB等不同的呈现状态,按照呈现形态的不同来进行不同内容的呈现,此外,在客户端、WAP以及WEB处应该配置不同终端的适配版本。
从设计角度考虑看,以开放式物联网架构智能城市建设的方案设计可从以下三个方面来进行概括:第一,整体体系架构的设计。在其整个网络中,计算机能力与智能处理主要分布于三个层面,即应用层的应用基础平台层面、感知层的网关层面、网络层的使能控制层面,通过对这三层的智能分布,结合这三者之间的关联,均衡部署整个系统,构建一个可自由扩展的、明确的、面向未来的以及标准的开放式结构,同时在该架构上还提供一种弹性业务环境,即在该环境中可自由地进行添加或者删除,联动与协同各个业务。第二,整体应用布局。主要包括智能城市的管理领域、智能宜居设施以及服务等,同时还需考虑城市各产业之间的联系和发展,利用不同产业之间的关联与交叉,来对智能城市进行整体布局。第三,运营管理设计,利用统一平台,在业务层面来解决业务与资源运营管理方面的问题,而在网络层面上则主要解决资源管理与网络抽象等问题,而终端层面除了管理终端与网关以外,同时还会将其管理延伸至感知层,通过对这些传感器的管理,最终实现智能城市的建设,并推动其发展。
4 智能城市建设与发展过程中的相关建议
智能城市作为一种全新概念,是未来城市发展最终目标。基于上述内容的阐述,笔者认为在智能城市建设与发展过程中,还应该注意下面这两个问题:第一,政府应该高度重视并且加快推进智能城市的建设,可通过单独部门的设立来全面规划与管理智能城市的建设,协调好城市发展过程中各个方面,从而推动其发展。第二,阶段性目标的明确,逐步推进城市建设与发展,在建设智能城市时,应结合城市自身发展的实际情况来明确目标,其目标必须要满足城市实际情况,对国内一线城市,因其基础设施现代化的建设水平与经济发展水平比较高,因此应优先进行智能城市的建设,而对于国内的一些中小城市而言,在实施智能城市建设中首先应该加大其基础设施的建设,以此为智能城市的建设打好基础,逐步推动其发展。
5 结束语
综上所述,随着城市信息化水平的提高,将计算机网络作为基础的物联网技术不仅可推动城市建设的智能化、经济发展的绿色化以及公共管理的高效化,同时还可实现日常生活的数字化与公共服务的网络化,加快智能城市的建设与发展。
参考文献:
[1] 黄绪刚.开放式架构物联网推动智能城市建设[J].科技风,2013,(8):245.
[2] 大唐电信亮相首届中国智能博览会[J].电信技术,2011,(9):91-91.
[3] 凌翔,殷栋.开放式架构的物联网驱动智慧城市长效发展[J].电信技术,2011,(7):75-77.
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 13. 093
[中图分类号] D630;F299.2 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2017)13- 0215- 02
0 引 言
近年来,随着我国城市化的发展,城市人口不断攀升。环境污染、交通拥堵等问题涌现。与此同时,物联网、云计算以及大数据等技术日渐成熟。在此基础上的智慧城市建设有利于推动经济发展方式的转型以及政府治理模式的创新。
1 我国智慧城市的发展现状
1.1 我国智慧城市的提出
2010年10月,国务院颁布了《国务院关于加快培育和发展战略性新型产业的决定》,国家开始将信息产业作为国民经济的支柱产业来发展。其后,《国家新型城镇化规划(2014-2020)》《智慧城市技术白皮书》相继颁布。“十三五”划中,国家明确指出了未来的智慧城市以及人民智能生活的发展方向。
1.2 智慧城市的概念
智慧城市是指运用先进的信息技术构建一个能够更加透彻感应和度量我们生活的世界的系统,通过对城市的空间结构和管理模式的创新来推进城市经济发展模式、治理方式的改进以及对社会基础秩序和人民生活方式的革新,最终达到城市的可持续发展。目前,我国各个城市都将信息基础建设置于重要位置,无线通信网络以及宽带覆盖率等都有明显的提升。交通管理、商业发展等城市基础设施的智能化程度在不断加深。我国目前已经拥有了250多个关于物联网的试点项目,建立了北京、上海等多个创新示范城市。在此基础上,我国已经初步建成了基础的物联网产业链。
2 我国智慧城市发展中存在的问题
我国智慧城市的发展依然存在以下六个方面的问题。一是智慧城市的发展模式趋同,我国建设智慧城市的构思蓝图基本遵从了IBM所提供的架构设计,导致多个智慧城市建设的模式一致。二是目前智慧城市的基础技术供应有待完善,技术创新能力有待提高。三是产业信息化发展的程度不够,基础薄弱。主要是人才缺失及产业链断环。四是城市发展规划理念不清、布局不当。五是资金到位困难。六是缺少保障个人信息安全的法律法规。
3 推进智慧城市建设中的职能定位
基于以上六个问题,我国政府要推进智慧城市的发展需要充分发挥和完善其在经济建设以及民生建设方面的职能。
3.1 政府要充分发挥其在经济建设方面的职能
政府在经济建设方面主要起着宏观调控和微观监管的作用。要充分发挥政府在资源配置以及市场监管方面的作用需要做到以下两点:
一是要明确管理的需要,制定科学合理的城市发展规划。市政府要明确建设目标,针对本市特有的资源和环境做出符合本市发展特色的规划,避免由于城市模式趋同造成竞争优势缩减。
二是要通过产业政策、财税政策以及金融政策的不断完善为智慧城市的发展提供良好的政策环境。在产业政策方面首先要培育以信息产业为主的新兴产业的成长,同时要促进新兴产业与传统产业的不断融合,实现生态化发展的产业结构。其次要推动产业连的系统发展,鼓励企业从事下游产业,完善信息产业链的发展,增加第三产业在三大产业中的比重。最后是要将高等学校的科学研究同信息化企业的实践发展相结合,推动产学研一体化发展。在财税政策方面主要是要通过降税免税以及政策倾斜的方式吸引社会资金注入高新技术产业领域。在金融政策方面,政府要不断完善融资体系上的制度安排。首先要通过发展风险投资以及私募基金的方式构建起系统的创业资金链,不断吸收民间资本以补足资金链短缺的问题,解决智慧城市建设过程中存在的资金落实困难的问题。其次要建立多层次的信用担保体系,包括政策性信用担保、商业担保以及互助担保等。
3.2 政府要充分发挥其在民生建设方面的职能
政府在推进民生建设方面主要是保障公共物品以及公共服务的数量以及质量。要提高政府的供给能力要做到以下几点:
一是要完善法律规范的建设。首先,要制定统一的标准,从全球智慧城市的建设现状来看仍然处于初级阶段,没有一个完整范本。为了规避在建设过程中出现的市场风险以及信息安全风险,从宏观层面建立一个统一的发展标准是必要的。其次,不断促进信息化法制建设,为企业机密、个人隐私以及知识产权提供一个良好的法制环境,为智慧城市的发展提供法制保障。
二是要优化公共服务平台功能建设。要借鉴发达国家的ICT厂商的先进经验搭建科学合理的公共服务平台。通过推进互联网+政府服务的建设整合城市信息数据网络,调动城市内的优势资源,实现城市信息的网络化、系统化,从而方便企业获取重要信息以及促进市民生活的智能化。
三是要推进智慧交通、智慧医疗、智慧社区的建设。在智慧交通方面要完善综合交通服务系统以及车辆智能管理系统、电子收费系统的发展,提高城市交通治理能力的提高以及避免交通拥堵的频繁出现。在智慧医疗方面,要通过电子处方的推广形成市民电子健康档案管理的统一平台,解决看病难、看病贵等问题。在智慧社区方面,通过推进电子政务、电视政务以及移动政务的发展为市民提供更加方便快捷的服务。
四是要营造一个有活力的创新文化氛围。政府要秉持“人性化”的城市建设理念,引进具有分析处理数据能力的专业技术人才,为智慧城市的发展提供源源不断的人力资源。同时要鼓励公众积极参与和应用最新技术研发产品,为智慧城市的建设提供一个良好的创新文化环境。
主要参考文献
中图分类号:U223文献标识码:A
毫无疑问, 智能化城市是集服务、管理、系统于一体的最优组合,它的存在可以向人们提供一个安全、舒适、便捷的居住环境。伴随着智能化城市的发展和完善,弱电系统已经不再单纯的是弱电子系统的加和。它需要根据人们的需求及城市的规模、类型、发展,进行统一的规划、设计,做成相关联的、功能集成的综合系统。通过对城市的智能化,也能对环境做到一定的保护作用,即“绿色建筑“的新境界。智能化城市是一个带有动态发展的全新概念。
一、智能化城市弱电工程的功能特点
智能化弱电系统具有实用性、开放性、安全性,专业性等特点,并且其采用先进的技术并具有系统兼容的优点,强调实用性。弱电系统不仅考虑运行成本,还注重建设时的一次性投资。同时智能化弱电系统设置可以创造创造出舒适、方便的建筑环境,从而节约人力资源。
二、智能化城市弱电工程建设的前提
目前,首先需要有一个统一的技术指标。我国很多地区对当地的设计有相关标准的制定,但在全国范围内还没有统一技术标准,就会出现等级水准、技术标准不一等很多问题。当然智能化弱电工程的发展是为了满足时代的需求,其发展离不开计算机技术,它的核心可以概括为三个方面:通讯技术、云计算技术以及感知技术。新一代的网络通讯和感知是智能化弱电工程建设的前提。快速发展的信息技术和高端的设备构成智能化弱电工程的硬件发展保障。文明、和谐、构建小康社会的观念是智能化弱电工程的思想基础。
三、智能化城市弱电工程的建设与安防
1.智能化建筑电气线敷设与接地系统
叙述了支架安装、线槽、电线、管线、线缆(电线、电缆、光纤)敷设电源设备安装、接地系统安装施工的工艺、规范验收的标准。尤其强调电源线与信号,控制电缆分槽、分管敷设。接地系统除特殊要求外可以共用一个接地体,但弱电系统接地干线必须与强电接地干线分开。屏蔽电缆的屏蔽层必须一点接地。
2.智能化建筑设备监控系统(BAS)
规定了系统设备(包括主机、网关、通讯设备、DDC、控制屏等)、系统输入设备(包括各类温、湿、压力、流量、电量传感器、水流开关、等现场设备)。输出设备(包括各类风门、执行器、阀门及其执行机构等)的安装方式,施工规范和验收标准。规定了该系统中DDC、新风机、空气处理机、送排风、冷、热源设备,VAV末端设备、给排水系统单体设备、(水泵、水箱、水池等)。变配电、照明设备、等单体设备的调试程序、测试项目、测试方法和要求。并按照BAS系统验收标准的规定进行系统调试与验收。
3.智能化建筑安全防范系统
明确了目前该系统由防盗、防入侵报警系统、电视监控系统、出入口控制系统、巡更管理系统、访客与报警系统、车库管理系统和通信系统组成。规定了各类入侵探测器、摄像机、云台、解码器、监视器、对讲设备、巡更信息钮(开关)、读卡机、感应线圈、机架、主控制设备(台)的安装要求、施工规范和验收标准。
同时分别规定了上述7个子系统单体设备、系统调试和验收的基本要求、顺序、技术验收及系统合格、基本合格和不合格的验收标准。
四、系统测试与验收
1.测试验收流程
测试验收是检验弱电系统工程施工质量的关键环节,通过测试验收来判断工程是否达到最初的设计要求,是否满足用户的需求。弱电系统的测试验收所涉及的子系统比较多,通常采用分系统分别进行的方法。
2.制定测试验收计划
对于弱电系统的测试验收,应编制详尽的测试验收计划。测试验收计划主要包括以下几方面的内容:测试级别(是单元测试、子系统测试、系统测试还是验收测试);测试目的和范围;测试规程和验收标准;测试方法和测试要求;测试环境;测试工具;测试人员的安排(包括是否由第三方测试);测试顺序和测试内容。
3.竣工验收
弱电系统投入使用后,通过试运行,即可组织工程竣工验收。结合弱电系统的复杂性特点,竣工验收可以分系统单独进行,在准备竣工验收前必须办理好下列有关工程资料:子系统和系统竣工文档(包括说明书、功能介绍、操作说明、设备清单、内部接线图、竣工图、竣工监测报告);子系统测试报告;子系统试运行报告;子系统验收报告;系统测试报告;系统试运行报告;系统竣工报告书;系统设备清单;要材料设备的产品合格证/质报书/测试报告;隐蔽工程验收单;质监站质量验收报告。
五、结束语
随着现代科进步和发展,弱电化系统已经成为城市建设过程中不可分割的一部分。因此智能化城市弱电工程的检测和维护也是我们需要面临的重要任务。我们需要投入更多的精力和资金去进行研究学习外国的先进技术,将其成功转化为适合于我国国情的新概念、新技术。同时还应该注重培养专业和创新思维并存的综合型人才,为智能化城市弱电电工程发展打下更坚实的基础。相信经过共同的努力能够为国家的发展、社会的进步与和谐带来新的光明。
参考文献
[1] 翟伟盛·浅谈弱电系统管理及维护[J]消费导刊,2009(05)
[2] 陈耀辉·浅谈只能小区室外弱电工程的设计 [J].中国集体经济,2011.
1.智慧城市和低碳城市
中国科学院院士褚君浩在“2012中国(上海)智慧城市高峰论坛”的演讲报告时指出,智慧城市不是一蹴而就的工程,在建设过程中至关重要的一点是要研究落实光、声、热、电、磁的规律,以及这些规律是如何相互转换的。它们的转换规律可以用来研发各种器件,使这些器件具备探知、获取各种信息的功能,最终被应用在人们生活的方方面面。
2008年11月,IBM公司首席执行官彭明盛首次提出“智慧地球”的新概念。智慧地球即物联网+互联网,指把目标事物的特性,通过信息传感设备组成局域网,或与互联网连接起来,进行智能化识别、管理和操作。目标事物有多种多样,可以是能源、交通、医疗、小区安保,也可以推广到银行、经营等不同系统。
“这些不同系统的特性,尤其是决定该系统发展方向的特性,如果能够将其特性和参数抽取出来,不仅能够通过信息传感设备放到网里去,还能在信息处理中心进行处理并作出正确的判断和决策。这个过程将涉及大数据和各种模型,是一个非常复杂的系统,所以无论是智慧中国、智慧城市还是智慧某某,都是一个智能化的复式系统。”
褚君浩院士说道,其中最重要的是传感器,可以获得信息,也可以进行数据挖掘。比如现代传感技术可以发展多种种类信息传感器,包括红外、紫外、X光、压力、震动、电磁、生物、化学、单光子等传感器。通过各种传感器获得的信息,就能构成智慧的能源、智慧的水系统、智慧的货运系统、智慧的交通、智慧的金融保险、智慧的食品、智慧的医疗、智慧的零售……所有的智慧结合起来就是智慧城市。但是智慧城市建设不能好高骛远,可以先从一个小区、一个酒店、一所小学入手,从简单到复杂。
与此同时,建设低碳地球或智慧城市,还要解决能源环境问题。目前,主要的低碳技术包括三个方面,分别是减碳技术、无碳技术和去碳技术。减碳技术指节能减排、LED照明、煤的清洁高效利用、油气资源和煤层气的勘探开发技术;无碳技术包括核能、太阳能、风能、生物质能等可再生能源技术;去碳技术比如二氧化碳捕获与埋存等。
能源的利用主要是核能的裂变、聚变,但裂变资源有限,聚变又存在技术困难;此外还有太阳能、水能、风能等等。无论是传统的煤炭、天然气、核能,还是太阳能、水能、风能产生的电力最终都将集聚到电网中去,并应用到通讯、交通、工业、电子设备、照明等各个领域。
褚君浩院士强调,清洁高效、无害、无环境改变的电能,是未来发展的必然趋势。在所有的太阳能利用方式中,光热的转换效率最高,光电次之,清洁是第三。光电转换从效率产生来看是最好的转化方式,太阳能将是发展最快的可再生能源之一。
欧委会曾估计,到2020年前,欧盟新增发电装机容量中,可再生能源将占64%,天然气占7%,煤炭占12%,核能占4%,石油占3%。到2030年,可再生能源在欧盟总发电装机容量中将占到36.1%,其中风电所占份额最大,接下来是水电和生物质能。
2.新能源利用与智慧低碳城市建设
上海世博会的中国馆主要采用太阳能电池供电,供电量占电量总数的41%。场馆利用68米平台和60米观景平台铺设单晶太阳能组件方案,总装机容量达302千瓦。观景平台四周采用特制的透光型“双玻组件”太阳能电池板,既具有幕墙的功能,又能发电。
主题馆则在屋面铺设了约2.6万平方米的多晶太阳能组件,面积巨大的太阳能电池板让主题馆的装机容量达到2825千瓦,而大菱形平面相间隔的铺设方法也同时保证了屋面的美观。
在京沪高铁上海虹桥站,总投资16058万元的太阳能并网电站已经正式并网发电。利用屋面面积6.1万平方米,总装机容量6688千瓦,安装太阳能电池板总计23910块,预计年均发电630万度,年减排二氧化碳6600多吨,年节约标煤2254吨。
这些案例都有很好的示范作用,但太阳能到底有没有推广的价值?
2.1太阳能的推广价值
几年前,上海有项雄心勃勃的“十万家庭太阳能屋顶计划”,如今只剩下上海电力学院太阳能研究所所长赵春江一家用户“自产自销”光伏太阳能发电。据悉,赵春江家的太阳能屋顶在无故障运行的四年多时间里,共发电12777千瓦时,向大电网送电8500千瓦时。不过,由于太阳能“绿电”上网难以定价,电表不识太阳能“来电”发电上网依然被收电费。这也道破了中国太阳能光伏产业发展遭遇的瓶颈。
所以,如何推广太阳能发电是当务之急。最佳的出路是降低每瓦成本,补贴用户安装费,降低贷款利率和提高上网电价,否则当支出(10元/W(组建加安装)+25年利息(年利10%)=50元)与收入(1kwh/(W年),25kwh/25年,获得25元(上网电价1元/kwh))远远不相匹配时,就会打击使用者的积极性,也抑制了市场的推广。
国家不能仅支持太阳能企业,更为重要的是支持用户使用,或补贴太阳能电池发电站建设,或降低贷款利息,或降低电价,有了这几个方面的支持,用户体验度也会逐渐提升。
总的来说,“要扩大太阳能发电效用,一要推广应用,二要提升技术。”据褚君浩院士介绍,推广应用涵盖三方面内容,一方面是发展光伏应用,即发电的应用。将民用屋顶、商业屋顶、乡村供电、地面电站等应用,尤其是光伏与建筑结合起来,利用建筑玻璃窗、屋顶结合起来提供发电,实现BIPV(BuildingInteg rated PV,光伏建筑一体化)。同时还要发展多种应用,比如手机充电器,以及太阳能电池道路,行驶车辆速度实时显示装置等太阳能电池与智慧城市建设结合的应用。三是发展高效率太阳能电池在交通工具上的应用。未来的电动车其中一部分能源将来自于太阳能。
随着光伏电池从第一展到第三代,仍旧面临着效率、成本和寿命等挑战,发展太阳能技术也成为下一步走势的关键。目前,中国在技术上还弱于国际水平,规模发展也未达到晶硅电池多样化,现在国外的发展势头主要是瞄准低成本的第二代光伏电池,以期能够打倒第一代电池;而以薄膜为主的第三代光伏电池仍在研究中,包括染料敏化、宽光谱、叠层多结、量子点/纳米、有机电池等多种新概念电池,这些新型电池能不能走向市场,达到预计效果,还需考虑成本、效率、稳定性等各种因素。
各国如今都在探索高效率、低成本的太阳能电池,但是不同的电池都有其各自的效用,不能一概而论第三代将取代第二代,第二代取代第一代,每一种电池都可能在某个领域发挥最大的功用,每一种电池技术水平也都有上升空间。所以,建设低碳城市,要根据不同电池的效率极限,找准研发的方向。
2.2LED在低碳城市中的作用
除了光电转换及新型电池的利用,在智慧的低碳城市里,推广应用LED也非常重要。“LED可直接将电转化为光,是继火、白炽灯、荧光灯之后,第四次人类照明革命的产物,责任重大。”褚君浩院士道出其中的重要意义。
LED照明具有发光效率高,节省能源,耗电量为同等亮度白炽灯的10%-20%,荧光灯的1/2;绿色环保,为冷光源,不易破碎,没有电池干扰,产生废物较少;寿命可达10万小时等优势。此外,还具有固体光源、体积小、重量轻、方向性好、响应速度快、可以耐各种恶劣条件,以及低电压、小电流等特点。
可以预计,随着成本下降,LED照明的比例将会逐年提升,并最终成为照明市场的主流产品。LED的优点很多,如何加大照明普及应用和提高它的性能,需要从10方面的技术性问题逐步解决,分别是显色指数和光源稳定性问题、散热问题、大功率问题、光视效能问题、光学系统设计问题、参数离散性问题、电路保护问题、白光LED寿命问题、发光材料与器件制造问题、白光LED技术路线问题。
因此,在智慧低碳新城的建设里面,特别要重视核心技术和研发,要以核心技术的开发引领低碳智慧低碳城市的建设。智慧新城能源综合管理平台主要由能源的产生、能源的存储和能源的利用三大系统构成(见图1),以外还需建立一个智能微网系统,进行能源信息自主采集、分析与调配。
3.能源互联网和新工业革命的思考
2012年6月,总理在两院院士大会上指出,当今世界正处于新科技革命的时代,新产业革命初现端倪,一些重要科技领域显现出发生革命性突破的先兆。美欧学者近期预言称,一种建立在互联网和新材料、新能源相结合基础上的第三次工业革命即将来临,它以“制造业数字化”为核心,将使全球技术要素和市场要素配置方式发生革命性变化。
杰里米・里夫金在他的《第三次工业革命》一书中,也把“能源互联网”看成新经济系统的五大支柱之一。其他四个分别是能源结构转型、就地收集能源、就地存储能源及电动运输工具。
新经济系统是根据现有可再生能源分布式的特点,是分布式能源产生系统和分布式能源利用系统。建立能源分布式系统,并通过网络连接起来,就构成了能源互联网概念。就比如在一个小区里,把所有可再生能源联系起来,充分利用分散的概念,就地收集、就地存储、就地使用,当用量不足时才到网里去取电。一个小区可以如此运行,大学、宾馆等区域同样可以做到。
未来智慧低碳城市的建设必然离不开分布式发电和微电网参与。微电网是能够独立运行或者作为一个整体与公共电网联网的分布式供电系统,大电网是微电网,微电网也可小到每家每户,例如家用光伏发电、家用风力发电、电动汽车等。
整体来看,智慧低碳城市就是一个分布式新能源微网系统,由分布式发电、分布式负载和分布式储能三个系统组成,三者间以网络进行联系,智能化获取、判断、决策信息。
1 引言
随着道路拥挤的剧增,日益膨胀的道路交通越来越需要一种智能化的控制。智能交通技术是一项综合运用检测、通信、计算机、控制等现代高新技术,提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害的新兴技术。为了缓解经济发展带来的交通运输方面的压力,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。
智能交通系统(Intelligent Transportation System)的概念是从70年代开始发展起来的,它是指将RFID技术、传感器技术、通信与网络等技术应用于交通运输系统,对交通信息进行加工处理,运用运筹学、人工智能和自动控制技术对交通运输进行控制和信息服务,促进车、路、人之间的互动和协同运作,最终使交通运输服务和管理智能化、安全化和高效化。
智能交通系统的主要功能体现在以下:顺畅功能:提高交通网络的通行能力,增加交通的机动性,提高运营效率;调控交通需求;安全功能:提高交通的安全水平,降低事故的可能性,防止灾后危险扩大化;环境功能:减轻堵塞,降低汽车运输对环境的影响。
2 智能交通系统的发展现状
目前,交通拥挤造成了巨大的时间浪费和经济损失,为了缓解经济发展带来的交通运输压力,世界各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。
2.1 国外发展现状
美国、日本等发达国家竞相投入大量资金和人力,进行道路交通运输智能化的研究试验。目前,美、日等发达国家在推动智能交通系统研发和试点应用的同时,从拓展产业经济视角,不断促进智能交通系统产业形成,注重国际层面竞争,大规模应用研发成果。如美国,参与智能交通系统研发公司达600多家,其中半数以上为美国大型公司,包括航空和国防工业公司。日本在四省一厅联合推动智能交通系统研发活动后,一直在加速智能交通系统实际应用进程,积极推动如车辆信息通信系统 (VICS)、电子收费系统(ETC)等应用。
2.2 国内发展现状
我国交通运输基础设施短缺,各级交通部门充分发挥“后起国”优势,通过技术引进和自主创新,一些先进技术逐渐在中国部分大城市交通部门得到应用。2000年,国家交通部、建设部、公安部联合全国各大科研院所和多家高校制定了符合我国国情的《国家智能交通系统体系框架》规定我国智能交通系统发展主要集中在不停车收费、出行者信息服务、城市交通管理、公共交通系统、智能公路系统等9个方面。此外,国家“十五”科技攻关重大专项“智能交通系统关键技术开发和示范工程”确定了包括杭州、深圳、上海、北京、广州等在内的国内10个示范城市。
3 城市市智能交通建设的方案设计
3.1 智能交通系统方案需求分析
根据城市社会经济、交通运输领域的发展现状,其智能交通系统建设目标与经济发展相适应,与环境发展相协调,以提高人流与物流的移动效率。从基础信息采集、信息融合以及信息三个方面来说,具体包括:
⑴建成覆盖全市的多方式交通信息采集系统。在全城范围覆盖内,采用地埋式线圈、红外线探测、雷达探测等定点,微波、视频检测,浮动车采集技术以及今后基于移动终端的动态采集技术进行信息采集。只有强大的信息采集系统,才能进一步实现公用信息平台的建立和完善,实现信息处理的功能,将大量的基础数据提炼成有用的信息,并最终提升到知识层面和应用层面,满足智能交通系统各个层面的需求。
⑵完善城市交通信息共享平台,准确的融合所有信息。利用多媒体电子的空间基础信息,逐步完善城市智能交通公用信息平台,它是与外部环境之间进行信息交换的重要通道;是信息汇集的中心和信息交换的枢纽,对各子系统起到支撑作用。各个信息系统的完整性确保了信息传播交换的顺畅,对提升城市交通运行效率和服务水平具有举足轻重的作用。
⑶建成多层次、多手段的交通信息体系,实现全市范围内交通信息诱导服务,提高出行效率。
3.2 智能交通系统体系构架
智能交通系统体系框架吸收了国外发达国家和地区智能交通系统体系框架的经验和成果,并结合中国交通特点,道路交通实际状况,确定了适合中国发展的智能交通系统体系框架,如图4.1所示,该框架中将整个智能交通系统按照信息的流动和存在形式分为三层:信息基础设施、公用信息平台和应用服务。体系框架中的主体是信息基础设施、公用信息平台、交通仿真和应用服务。其资金、体制、人力和技术等保障措施也是框架不可缺少的部分。
3.3 智能交通系统功能分解
智能交通系统所包含的的功能很多,主要的功能发挥先进的导航系统作用、自动收费、协助安全驾驶、交通管理优化、道路管理效率化、协助公交车辆运营、商用车效率化、协助行人、协助紧急运营等,如图4.2所示。
不同国家和地区道路交通现状不同,对于智能交通系统 功能的具体选择和运用上也有所不同,2004年1月,我国智能交通系统体系框架的修订工作在国家智能交通系统工程技术研究中心的组织下开始进行,主要涉及到用户服务、逻辑框架、物理框架及应用系统。
3.4 智能交通系统实施设计
智能交通系统是一个复杂的巨系统,内容庞大、结构复杂、技术含量高,需要多个领域、多个部门的长期合作,其研发、建设、管理均需充足的资金支持。因此,在实施过程中,必须制定一个总体策略,分阶段实施。具体表现为以下几个方面:
⑴根据交通发展现状,确定智能交通系统 的技术研究重点、应用建设重点、产品开发和产业化以及标准化方面。
⑵综合运用现有数字化公用平台,建立起能够支持智能交通发展的技术支撑体系;确定各相关部门工作内容,并进行全市范围内的普及应用;在已有的交通设施产品的基础上,开发出具有完全自主知识产权的各类交通信息采集、检测设备,车载装置、手持移动终端等,并实现批量化生产,逐步形成交通信息服务产业。
⑶继续加强对智能交通系统的建设与发展,使郑州市智能交通进入大规模服务应用期,不断扩展新的系统和功能来满足公众对智能交通系统的需求。
4 结束语
由于智能交通系统的发展日新月异,作用领域的范畴需要不断的更新。对于针对推动城市智能交通系统建设的发展所提出的一系列的设计方案应进行长期坚持不懈的探索。随着整个城市的建设,国家经济的不断发展,建设重点都会发生变化。因此,要想一次规划,终身受用是不现实的,也是不可能实现的,要全面考虑各种影响因素的综合模式还需进一步研究
另外,智能交通系统建设方案的规划相对来说还比较片面,在具体实施的过程中有一定的难度,虽然已有相应的很多城市建设可以借鉴,具体应用时难以确定。因此,还需进一步展开理论和实验研究。
[参考文献]
[1]冯晓,陈思龙.改善城市道路机动车排放污染的智能交通手段[J].交通运输工程学报,2002(2).
[2]陈荣波.智能交通系统理论的研究与实现[D].长春市:吉林大学,2004.
中图分类号:S611文献标识码: A
引言
经济飞速发展,汽车保的数量越来越多,然而城市交通枢纽受建设周期长等因素,造成的交通压力逐渐增加,交通拥堵及事故频频发生,许多城市平均行车速度已经下降到20km/h以下,甚至更低。与此同时,由于车辆行驶缓慢,汽车尾气排放量大大增加,使得空气质量大大下降,同时也使气温增加。为了缓解经济发展给交通运输带来的巨大压力,使有限的交通资源发挥最大的作用,我国加大了对城市智能交通的研究建设,智能交通系统建设取得了显著成就。
1 城市智能交通体系发展现状的介绍
目前,我国在智能交通的研究当中ITS领域的起步相对很晚,但随着经济全球化,全球范围之内的智能交通体系的研究也逐渐受到学者专家的重视,加强了对其的研究力度,我国在20世纪90年代也开始加快了对智能交通的研发力度。1999年11月国家科技部批准成立了国家智能交通系统工程研究中心。同时交通部也在“九五”期间提出了“结合我国实际情况,分段地开展交通控制系统、驾驶员细心系统等5个领域的研发,和工程化与系统集成的研究。在研究的基础上将已经成熟的科技成果应用于实际的交通发展当中,工程研究中心也在逐渐成为我国智能交通系统产业化的基地。
同时我国也加大了国际合作,国家科技委员会于1998年11月在北京举办了我国首届ITS应用研讨会,国家计委也将ITS列为100个重点科研的的领域。2000年3月国家科技部组织成立了全国交通领域和专家组成的专家组,起草了构建我国智能交通体系的基本框架,现今,我国在智能交通领域也取得了包括导航技术和先进的交通管理系统等成果,并拥有自主的知识产权。
2 我国智能交通发展面临的问题
经过了多年的研究发展,目前我国交通建设在智能化领域已经取得了重大的进步,然而由于受到时间短、技术基础力量薄弱等条件的影响,我国智能交通建设仍然处于起步的阶段,我国智能交通的发展面临着诸多问题。
2.1 我国智能交通的建立缺乏统一性,各个省、市和地区都各自为战,缺少相互之间的协调与配合。
2.2 是固有的发展模式,科研与生产脱离。使得一些先进的技术不能第一时间推广应用,在一定程度上导致了资源的浪费重叠。
2.3 是我国智能交通的建设仍处于不被广泛重视的境地,不被传统的交通业所接纳,许多的城市没有将智能交通体系的建立作为城市交通发展的目录之中,而且各省市之间的发展内容不一致,这些都导致了智能交通技术不能够及时推广应用,制约了发展速度。
2.4 是我国目前智能交通领域的人才资源短缺,智能交通体系的构建需要技术为支撑,智能交通将传统的交通与现代的信息技术相结合,对于交通行业的人才要求增加,而我国目前对于这种人才的短缺,严重的制约了智能交通体系的发展。
3 对我国城市智能交通建设的构建规划与设计
现阶段,我国城市智能交通体系的建设仍处于探索阶段,建议政府更应加强对城市智能交通系统的技术研发与建设,与国际社会同步,建立和谐的,以人为本的交通体系,应对目前经济发展给交通带来的压力,积极推动智能交通体系的研发和建设的进程,建立全国统一的发展规划,加强区域合作。有效的整合利用现有的资源,使其发挥最大的功效。
3.1 打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作。目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。
3.2 顶层制定智能交通行业标准战略规划,为行业发展提供导向。建议结合我国交通、城市规划等部门的相关发展规划,并整合现有标准体系,制订《智能交通标准化发展战略》,系统规划,出台短期、中期和长期相结合的标准战略。同时,建议将智能交通行业标准战略作为省级地区技术标准战略的重要组成部分。
3.3 发挥各级标准化技术组织职能,争取标准话语权。一方面,要继续利用好ITS标委会等现有标准化技术组织,充分发挥标准化技术组织在智能交通标准的组织制定、推动实施、效益评估、信息沟通等标准化公共服务工作方面的积极作用;另一方面,国家相关部门应在充分调研的基础上,协调统筹、引导扶持有条件的省份积极成立或承担相应的标准化技术组织,更大范围地争取标准话语权。
3.4 注重人才的培养。随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。
3.5 突出企业的创新主体地位,发挥企业在标准化工作中的重要作用。鼓励以企业为主体实现标准研发创新,研究制定推动企业研究智能交通技术标准的配套政策,在科研经费安排、工程项目招标活动、行业规划等方面对重视标准化工作的企业给予政策扶持,鼓励企业加大标准化工作的自我投入,建立以企业为主体,协会为纽带,科研机构、大专院校为支撑,政府组织为支持,全方位系统化的标准化推进体系与工作机制。
3.6 国内科研机构企业高校加强合作。我们国家有许多世界著名的交通大学,专业人才资源非常丰富。中国政府应该提供的学习环境,协调他们的工作以及他们,为他们创造一个良好的科研环境,提供技术改造所必要的孵化器,就能在将来推动中国智能交通的发展。
3.7 凸显交通科技的先导地位。我们需要不断改进交通通信设备,依托数字化管理、信息网络化、办公自动化、等科学技术手段,实现用科技解放警力的目的,提高交警部门的快速反应能力。具体做法:一方面可以在主要交通路口设置交通控制电子设备,并逐步整合交通信息资源,建立综合交通信息平台,以实现信息共享。另一方面,可以建立出租车呼叫调度系统,车辆导航系统,物流智能交通系统,停车诱导系统来提高智能交通管理与控制系统以及智能公交调度系统。当前中国高新技术企业从事智能交通技术研究,全国已经有2000多个,应用发展非常迅速的发展。
4 结语
总之,我国城市智能交通体系的规划设计,既要借鉴各国先进的发展经验,又需要从我国交通发展的实际情况出发,选择最能体现中国优势的项目,科学地利用信息技术、物联网技术等新兴技术来发展中国自己的智能交通事业。这需要社会各部门的思想统一,积极配合,并制定分步实施的步骤,让我国智慧型城市建设插上智慧的翅膀,快速发展。
参考文献:
道路排水设计存在常见问题总的来说,道路排水问题主要集中在以下几方面:人行道的路面积水,原因就是采用了昂贵的花岗石、青石或釉面砖密封路面,加上汽车压上人行道造成路面不平整;立交桥下会积水,除了排水系统老化不够通畅外,原因就是地面径流太大,水量大大超过设计依据的历史资料;公交车站前的道路积水,除了施工质量外,也是因为路面硬化和车辆施压造成路基下沉所致等等。
1.随着城市道路建设的发展,市政建设部门已经习惯了把地表铺设成沥青、水泥的地面,不仅是马路,还包括人行道、广场,甚至房前屋后的空地。整个城市除了少量的绿地,大部分地方都已成为硬化地面,似乎这就是都市化和现代化。城市规模的扩大就意味着硬化地面面积的扩大。硬化地面是指用花岗岩、大理石、釉面砖、水泥和柏油等不透水的材质铺设的城市广场、商业街、人行道、停车厂等地面。这类硬化地面首先是影响城市排洪。下雨时,这样的地面完全阻止了雨水的渗透,使不是污水的雨水也全部流入了下水道,加重了排水设施和污水处理厂的负担,事实上增加了市政建设的费用。
2.当前道路建设中,人们只注重人行道的美观,但是不科学不实用。下雨天渗水性能不佳,雨水横流;下雪天路面又湿又滑。城市建设,尤其是人行道这样的公用基础设施建设的终极目的,应该是最大程度的服务于人,方便于人。总体来看,城市地面的“硬壳化”一混凝土、大理石、花岗岩的地面、广场、路面、人行道等,使雨雪等自然降水渗入补充地表的范围大大缩小,许多地方年降水量并未增加,但是,地表蓄水路径被堵,稍有大雨,城市排水系统就应接不暇,瘫痪失灵。有专家指出,大量的硬化地面造成不透水面积增加,渗水排水不畅,内涝灾害危险加剧;地下水补给减少,又超采地下水,易造成地面沉降。象立交桥下,原本就处于地势低洼地区,但由于地表无法渗水,再加上排水系统老化,就会直接造成严重积水。城市不透水面积的增加,使雨水不能直接从地表渗入地下,增加了地表径流,从而导致大量积水,造成交通阻塞。
3.雨水下渗量的急剧减少,影响了地下水的补给,大量的地表径流在雨后短时间内流失,会加剧水资源的短缺。其次,地面是大气的直接热源和水源。城市地面直接影响着高度为地面以上一百到三百米的与人类关系最为密切的城市
小气候。硬化地面的比热较小,受热后增温剧烈,这是城市热岛效应产生的原因之一。而且硬化地面在晴天时含水分极少;蒸发热消耗远小于普通自然地面,因此更加剧了城市热岛效应,并降低空气湿度,使城市小气候更趋恶化,同时使空气中的悬浮颗粒物难以沉降。有些硬化地面还产生了光污染。如釉面地砖的光反射率达67%~82%,比草地、森林以及其它毛面装饰物高十倍左右,已经足以对人体健康造成不良影响。再就是不利于补充地下水。硬化地面阻断了雨水直接补充地下水的途径,使城市的地下水位难以回升,因而直接影响城市植被的健康发育,进一步加重
二、我国市政道路建设中的道路及排水智能建筑设计的完善措施
1.道路建筑中的人行道最好采用透气式步道板,效果极佳且成本低廉,既经济又科学。
这种采用混凝土制造的透气式步道板,这是―种防滑和渗水性能俱佳的透气砖,它的表面粗糙,防滑性能强于现已铺设的所有步道板,气孔多而粗大,在雨天里可使雨水迅速渗入地下,减少路面积水。还可以采用鹅卵石铺砌、石块拼砌、石板铺设等方法,而且通常采用路面比绿地高的办法。这些方法的共同优点,在于透气透水,不积水,非常环保等。
2.城市广场在设计中,排水应考虑广场地形的坡向、面积大小、相连接道路的排水设施,采用单向或多向排水。
一般的城市广场,停车场,人行道等等都应该尽量采用地毯式混凝土草坪或者其它生态路面砖。还有在路面砖的下面铺设井字型水泥肋框,在铺设路面地砖的时候,可以在砖与砖之间留有一定间距,对于已经铺设的不能透水的石板或者地砖之间可以深钻一个个直透路基底部的透水孔,建成的广场可以挖坑栽树,做到“绿地必须低于道路”,而且道路的坡面应向绿地倾斜
3.全面做好道路排水工程规划前期的调研工作,做到因地制宜。
要注意与给水工程,道路交通,环境保护,防洪等多方面的相互协调,要重视设计的科学性和全面性,以先进的技术和经济论证为依据,避免片面的因素干扰。
4.认真处理好道路与排水的关系
前言:
高新技术在推动社会进步的同时也不断改变人们的生活、工作、学习方式。使人们对社会信息化、居住环境安全舒适化以及工作生活的自动化的要求也越来越高,智能化建筑应运而生,智能房屋建筑是指借助于计算机将智能建筑中分离的功能、信息和设备集成到一个统一协调、相互关联的系统中去,从而实现人们对社会、居住环境以工作环境的要求。自我国20世纪90年代引入智能化建筑后,智能化建筑在我国的一二线城市得到了快速的发展,但就目前已使用的情况来看,智能化建筑目前还存在着不少问题。
1、房屋建筑智能化设计思想
设计高端品质的智能化房屋建筑的基础是要充分理解和认识智能化建筑的概念,建筑物的三方:业主方、设计院和施工承包方。业主方由于对于智能化建筑的概念不甚了解,一些可智能化的项目可能会被忽略。设计单位过多的参考依照之前的设计理念,可能导致有些项目在实际工程中不具备可操作性。施工承包方出于自身利益的考虑,往往会为了方便施工提出修改设计图纸或者替换一些设备部件,而没有考虑业主的项目工程造价成本。为了避免三方之间思想上存在的差异,业主、设计和施工三方要在以下原则的基础上做到设计思想的统一:要本着符合经济发展水平和科技先进的原则进行设计;建筑物主体与综合布线系统要做到同时设计同时施工;各承包商要明确自己的工作职责;严格按照国家相关规定进行综合布线系统设计;系统设计时一定要灵活和可扩充,在满足当前业主使用的前提下,还要考虑到未来进行的扩充或变动。
2、房屋建筑智能化设计规范的制定
设计单位和建筑单位必须要严格遵守国家制定的设计规范法规,智能化建筑首要考虑到的就是安全性。没有安全性,所有的一切都是空中楼阁,舒适性和方便性也无法实现。安全性主要指的是设备安全和人身安全。智能化房屋建筑设备昂贵,且人员多而集中,安全问题就显得特别重要,所以在建筑智能化设计施工时,必须要严格遵守设计规范,不然不仅会带来安全问题,而且也容易给后期建设工作带来混乱。智能化建筑作为新的学科,国家在这方面的经验不足,难免出现现行的国家规范和法规不能满足实际智能建筑的要求的情况,这也需要不断的进行论证、修正,以保证智能化规范内容科学可行。
3、房屋建筑智能化设计内容
3.1楼宇自动化系统BAS
通常情况下,所有建筑物内的能源设备和机电设置都是采用集散型控制系统进行控制。由直接数字控制器、执行器、中央管理计算机、传感器以及通信网络构成的集散型控制系统有着集中管理、分散控制的特点,通过被控处现场分布的多台微型计算机来实现被控设备的保护、检测和控制。
3.2通信自动化系统CAS
智能建筑的信息通信系统不仅可以实现建筑物内数据、图像和语音的传送,而且连接外部通信网后还可以提供给用户安全、快捷、有效地信息通讯服务。作为智能建筑的“中枢神经”的通信自动化系统,为了保证开放性,在选择平台或协议时,尽量按照国际上通用的标准进行选择,以确保用户可以有效和充分的利益系统。
3.3办公自动化系统OAS
办公自动化可以称为计算机取代人工办理业务,指的是人们借利用现代科学技术的成就通过计算机等先进的办公设备,以实现办公的快速化、自动化和科学化,办公自动化不仅可以提高决策的科学化和专业化,而且还能避免人工处理业务时容易出现错误和误差的问题大大提高办公质量和办公速度,节约大量的人力成本。办公自动化系统主要包含以下几种服务:人事档案管理系统、专业管理系统(商场、停车场、银行、图书馆、酒店、证券等)、仓储管理系统、财务管理系统、物业管理系统、文字与文件处理流程自动化系统等。
3.4建筑设备自动化系统
建筑设备自动化系统是指通过计算机的控制技术,在节能工序和管理软件的调节下,实现控制和自动管理建筑物给排水、空调、照明、电梯等一系列机电设备的运营。并根据计算机中日常设备的运营情况记录来,来维护保养管理众多机电设备,最终实现管理简单方便、节约人力物力、安全可靠的目的。
3.5安全防范系统
安全防御系统主要是为了防御非法入侵,发生意外时,能够详细记录事情整个经过,减少和避免人财损失的目的。根据业主和建筑物的建设标准,安全防御系统主要由出入口控制系统、电视监控系统、电子巡更系统、停车场管理系统和入侵报警系统五部分组成。
4、房屋建筑工程智能一体化施工要点
所有一切的设计都要通过施工来实现。因此施工承包方的工作极为重要,为了保证智能房屋建筑工程优良的质量,施工承包方在注重管理水平的提高时,也要加强操作人员和管理人员建筑智能化相关知识的学习,提高其业务素质。在房屋建筑工程施工阶段应着重注意以下几个施工要点:
(1)施工管理队伍水平要高,项目经理必须有三年以上弱电系统现场管理的经验,技术总监有参与国有大中型弱电系统工程项目的实施。设计经历。质量管理工程师不仅要熟悉弱电系统工程的验收标准和执行标准,而且对于弱电系统工程的技术特点及产品特点也要倒背如流。
(2)在进行项目施工组织计划以及具体施工技术的编制时,应特别注意施工进度计划与安设备的安装调控以及装修等工作的协调,避免在施工期间出现混乱。
(3)工程现场无论是操作人员还是管理人员,对于施工图纸和设计文件都要进行仔细的阅读和学习,承包商加强现场人员对综合布线施工工艺规范的学习和研究,以便在项目具体施工时能够熟练运用。
(4)要认真测试和调试综合布线系统工程中所需要的设备、仪器。要再保障其达到国际标准规定或国内通用标准的同时,也要确保其有优良的兼容性和扩充性。
(5)要严格按照文件要求和国家规定,设置和安装工程中所用的槽道、暗敷管路和槽线。
(6)在施工安装综合布线系统时,不但要做到不影响房屋内部装修要求,而且不能对房屋建筑物的结构强度造成损害。同时,杜绝产生影响用户通信畅通和对其他系统使用功能的损害。
(7)在综合布线系统完成施工后,要对网络和系统及时进行测试,以确定网络的可靠性和系统连续性情况。施工单位要及时向业主提供工程相关测试报告,以便业主进行审查。为了验证工程施工质量,所有系统要有3个月的试运营期。
5、结语
智能房屋建筑是人类、建筑和科技的一次完美融合,它必将成为未来建筑的主流,我国的智能房屋建筑起步晚,现在还存在着不少问题,但是现在我国的房屋建筑智能一体化设计得到不断的完善和发展,施工建设水平也越来越高。暂时的问题并不能影响到智能房屋建筑在我国的发展道路。我们要坚信智能房屋建筑在我国还有着巨大的发展空间。
参考文献:
[1]胡志军.智能化建筑的设计与施工管理探讨.建材与装饰.2008(03)12-13
[2]王彤方.建筑智能化系统工程设计施工的现状与问题.科技风.2010(07)21-23